JP6387816B2 - Rotating electric machine stator - Google Patents
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Description
本発明は、複数のティースを有するステータコアと、前記ティースに巻回されるステータコイルと、前記ステータコアと前記ステータコイルとの間に介在するインシュレータと、を備えた回転電機のステータに関する。 The present invention relates to a stator for a rotating electrical machine including a stator core having a plurality of teeth, a stator coil wound around the teeth, and an insulator interposed between the stator core and the stator coil.
周知の通り、回転電機のステータコイルとステータコアとの間には、絶縁のためにインシュレータが配される。インシュレータは、通常、ティースに挿し込まれる角筒状部と、当該角筒状部の周縁から外側に張り出す鍔部と、を備えている。このインシュレータを、ティースに固定するために、従来、ティースの側面に溝を、また、角筒状部の周壁に当該溝に嵌り込む爪を、それぞれ形成し、角筒状部の爪をティースの溝に嵌め込むことでインシュレータをティースに固定していた。 As is well known, an insulator is disposed between the stator coil and the stator core of the rotating electrical machine for insulation. The insulator normally includes a rectangular tube-shaped portion that is inserted into the tooth, and a flange portion that protrudes outward from the periphery of the rectangular tube-shaped portion. In order to fix this insulator to the tooth, conventionally, a groove is formed on the side surface of the tooth, and a claw that fits into the groove is formed on the peripheral wall of the rectangular tube-shaped portion. The insulator was fixed to the teeth by fitting in the groove.
また、特許文献1には、ティースの側面に凸部を形成し、ボビン(インシュレータ)を当該凸部に食い込ませることで、ボビンをティースに固定する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique for fixing a bobbin to a tooth by forming a convex portion on a side surface of a tooth and biting a bobbin (insulator) into the convex portion.
こうした従来技術によれば、インシュレータをティースに挿し込むだけで、インシュレータをティースに固定できる。しかしながら、このように、インシュレータまたはティースに突出部(爪等)を設ける構成の場合、インシュレータを、ティースに挿し込む過程で、インシュレータの一部が、ティースの一部と擦れ合うことになる。インシュレータは、通常、ティースよりも柔らかい材質からなるため、ティースの一部とインシュレータの一部とが擦れ合うことで、インシュレータの一部が削れてしまい、異物が生じることがあった。 According to such a conventional technique, the insulator can be fixed to the tooth only by inserting the insulator into the tooth. However, in the case where the protruding portion (claw or the like) is provided on the insulator or the tooth as described above, a part of the insulator is rubbed against a part of the tooth in the process of inserting the insulator into the tooth. Since the insulator is usually made of a softer material than the teeth, a part of the insulator and a part of the insulator are rubbed against each other, so that a part of the insulator is scraped off and foreign matter may be generated.
そこで、本発明では、異物の発生を防止しつつも、インシュレータを適切に固定できる回転電機のステータを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a stator for a rotating electrical machine that can appropriately fix an insulator while preventing generation of foreign matters.
本発明の回転電機のステータは、複数のティースを有するステータコアと、前記ティースに巻回されるステータコイルと、前記ステータコアと前記ステータコイルとの間に介在するインシュレータと、を備えた回転電機のステータであって、各ティースには、1以上の固定凹部が形成されており、前記インシュレータは、前記ティースに挿し込まれる角筒状部と、前記角筒状部の周壁に形成され、前記固定凹部に嵌り込む固定爪であって、無負荷状態において、前記周壁の内面より外側に位置し、前記ティースに接離する方向に可動の固定爪と、を備え、前記固定爪は、前記ティースに巻回された前記ステータコイルにより、前記固定凹部側に押されて、当該固定凹部に嵌り込む、ことを特徴とする。 A stator of a rotating electrical machine according to the present invention includes a stator core having a plurality of teeth, a stator coil wound around the teeth, and an insulator interposed between the stator core and the stator coil. Each tooth is formed with one or more fixed recesses, and the insulator is formed in a rectangular tube portion inserted into the teeth and a peripheral wall of the rectangular tube portion, and the fixed recesses A fixed claw that fits into the teeth and is located outside the inner surface of the peripheral wall in a no-load state, and is movable in a direction to come in contact with and separate from the teeth, and the fixed claw is wound around the teeth. The stator coil that is rotated is pushed toward the fixed recess and is fitted into the fixed recess.
好適な態様では、前記固定爪は、その基端が前記周壁に繋がり、前記基端を中心として揺動する片持ち梁状部材である。この場合、前記固定爪は、先端において、内側に屈曲した鉤状である、ことが望ましい。また、前記固定爪は、先端に近づくにつれ肉厚になる断面略三角形状である、ことも望ましい。 In a preferred aspect, the fixed claw is a cantilever member whose base end is connected to the peripheral wall and swings around the base end. In this case, it is desirable that the fixed claw has a hook shape bent inward at the tip. It is also desirable that the fixed claw has a substantially triangular cross section that becomes thicker as it approaches the tip.
他の本発明である回転電機のステータは、複数のティースを有するステータコアと、前記ティースに巻回されるステータコイルと、前記ステータコアと前記ステータコイルとの間に介在するインシュレータと、を備えた回転電機のステータであって、各ティースには、1以上の固定凹部が形成されており、前記インシュレータは、前記ティースに挿し込まれる角筒状部と、前記角筒状部の周壁に形成され、前記固定凹部に嵌り込む固定爪であって、その基端が前記周壁に繋がるとともにその先端が前記周壁から分離した片持ち梁状で、前記ティースに接離する方向に可動の固定爪と、を備え、前記固定爪は、前記ティースに巻回された前記ステータコイルにより、前記固定凹部側に押されて、当該固定凹部に嵌り込む、ことを特徴とする。 A stator of a rotating electrical machine according to another aspect of the present invention includes a stator core having a plurality of teeth, a stator coil wound around the teeth, and an insulator interposed between the stator core and the stator coil. The stator of the electric machine, each tooth is formed with one or more fixed recesses, the insulator is formed on a rectangular tube portion inserted into the teeth, and a peripheral wall of the rectangular tube portion, A fixed claw that fits into the fixed recess, the base end of which is connected to the peripheral wall and the tip of the fixed claw is separated from the peripheral wall, and is movable in the direction of contacting and separating from the teeth. And the fixed claw is pushed toward the fixed concave portion by the stator coil wound around the teeth, and is fitted into the fixed concave portion.
本発明によれば、インシュレータをティースに挿し込んでも、インシュレータとティースが強く擦り合わないため、異物の発生を効果的に防止できる。また、ステータコイルにより、固定爪が固定凹部側に押されて、当該固定凹部に嵌り込むため、インシュレータを適切に固定できる。 According to the present invention, even if the insulator is inserted into the teeth, the insulator and the teeth do not rub against each other strongly, so that the generation of foreign matters can be effectively prevented. Further, the stator coil is pushed by the stator coil toward the fixed recess and is fitted into the fixed recess, so that the insulator can be appropriately fixed.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態である回転電機10の概略的な縦断面図である。また、図2は、ステータ20の概略的な横断面図であり、図3は、ティース32に装着されるインシュレータ26の斜視図である。なお、発明を分かりやすくするために、各図面における各種寸法は、実際とは異なっており、また、図面間でも一部一致していない。また、以下の説明における「軸方向」、「径方向」、「周方向」とは、いずれも、ステータ20の軸方向、径方向、周方向を意味する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a rotating electrical machine 10 that is an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the stator 20, and FIG. 3 is a perspective view of the insulator 26 attached to the teeth 32. In addition, in order to make the invention easy to understand, various dimensions in each drawing are different from actual ones, and some of the drawings do not coincide with each other. In the following description, “axial direction”, “radial direction”, and “circumferential direction” all mean the axial direction, radial direction, and circumferential direction of the stator 20.
本実施形態の回転電機10は、ロータ12およびステータ20を備えている。ロータ12は、ロータコア14と、当該ロータコア14に埋め込まれた複数の永久磁石16と、を備えている。ロータコア14の中心には回転軸18が挿通されており、当該回転軸18は、ベアリング(図示せず)等を介してケース(図示せず)に対して回転自在に支持されている。ロータ12は、この回転軸18とともに回転自在となっている。 The rotating electrical machine 10 of this embodiment includes a rotor 12 and a stator 20. The rotor 12 includes a rotor core 14 and a plurality of permanent magnets 16 embedded in the rotor core 14. A rotary shaft 18 is inserted through the center of the rotor core 14, and the rotary shaft 18 is rotatably supported with respect to a case (not shown) via a bearing (not shown). The rotor 12 is rotatable with the rotary shaft 18.
ロータ12の外側には、ロータ12と同心にステータ20が配されている。ステータ20は、その内周に複数のティース32が形成された略環状のステータコア22と、各ティース32に巻回されたステータコイル24と、ステータコア22およびステータコイル24の間に介在するインシュレータ26と、を備えている。ステータコア22は、円環状のヨーク30と、当該ヨーク30の内周側に突き出すティース32と、に大別される。このステータコア22は、軸方向に積層された複数の電磁鋼板(例えばケイ素鋼板)から構成されている。ティース32は、内周側に近づくにつれて徐々に幅狭になる略台形の断面を有している。また、ティース32の周方向の両側面には、インシュレータ26の固定爪44を引っ掛けるための固定凹部36が形成されている。固定凹部36は、ティース32の側面のうち、基端近傍(ティース32とヨーク30との境界近傍)に設けられている。なお、図示例では、ティース32を15個設けているが、この個数は、適宜変更されてもよい。 A stator 20 is disposed outside the rotor 12 so as to be concentric with the rotor 12. The stator 20 includes a substantially annular stator core 22 having a plurality of teeth 32 formed on the inner periphery thereof, a stator coil 24 wound around each tooth 32, and an insulator 26 interposed between the stator core 22 and the stator coil 24. It is equipped with. The stator core 22 is roughly divided into an annular yoke 30 and teeth 32 protruding to the inner peripheral side of the yoke 30. The stator core 22 is composed of a plurality of electromagnetic steel plates (for example, silicon steel plates) stacked in the axial direction. The teeth 32 have a substantially trapezoidal cross section that gradually becomes narrower as it approaches the inner peripheral side. Further, on both side surfaces of the teeth 32 in the circumferential direction, fixing recesses 36 for hooking the fixing claws 44 of the insulator 26 are formed. The fixed recess 36 is provided in the vicinity of the base end (near the boundary between the tooth 32 and the yoke 30) on the side surface of the tooth 32. In the illustrated example, 15 teeth 32 are provided, but this number may be changed as appropriate.
ステータコイル24は、平角線からなる巻線を集中巻することで構成される。平角線の表面には、隣接する平角線間の絶縁を確保するためにエナメル加工が施されている。ステータコイル24は、三相のコイル、すなわち、U相コイル、V相コイル、W相コイルを有しており、各相コイルは、複数の単コイルを直列につなぐことで構成され、各単コイルは、巻線を一つのティース32に巻回して構成される。複数のティース32には、U相の単コイル、V相の単コイル、W相の単コイルが、周方向に順に繰り返し並ぶようにセットされている。なお、こうしたステータコイル24の構成は、一例であり、適宜、変更されてもよい。例えば、ステータコイル24は、集中巻に限らず、分布巻でもよく、また、巻線は、平角線ではなく、丸線でもよい。 The stator coil 24 is configured by concentrating windings of rectangular wires. The surface of the flat wire is enameled to ensure insulation between adjacent flat wires. The stator coil 24 has a three-phase coil, that is, a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil. Each phase coil is configured by connecting a plurality of single coils in series. Is formed by winding a winding around one tooth 32. A plurality of teeth 32 are set so that a U-phase single coil, a V-phase single coil, and a W-phase single coil are repeatedly arranged in order in the circumferential direction. The configuration of the stator coil 24 is an example, and may be changed as appropriate. For example, the stator coil 24 is not limited to concentrated winding, and may be distributed winding, and the winding may be a round wire instead of a flat wire.
ステータコア22とステータコイル24との間には、インシュレータ26が配される。インシュレータ26は、絶縁性材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET樹脂)などの樹脂材料からなる部材である。インシュレータ26は、図3に示すように、略四角筒状の角筒状部40と、当該角筒状部40の周縁から外側に張り出す鍔部42と、に大別される。角筒状部40は、ティース32に対応する形状を有し、径方向に対向する二面が開口した四角筒状である。角筒状部40は、内周側からティース32に挿し込まれ、ティース32の周囲を覆う。角筒状部40を構成する周壁のうち、周方向に対向する二壁(以下「側壁40s」という)には、それぞれ一つずつ、合計二つの固定爪44が設けられている。この固定爪44は、その基端が側壁40sに繋がり、その先端が側壁40sから分離した片持ち梁状部材であるが、これについては、後に詳説する。 An insulator 26 is disposed between the stator core 22 and the stator coil 24. The insulator 26 is a member made of an insulating material, for example, a resin material such as polyethylene terephthalate resin (PET resin). As shown in FIG. 3, the insulator 26 is roughly classified into a rectangular tube portion 40 having a substantially rectangular tube shape and a flange portion 42 that protrudes outward from the peripheral edge of the square tube portion 40. The rectangular tube-shaped portion 40 has a shape corresponding to the teeth 32, and is a rectangular tube shape with two radially opposed surfaces opened. The rectangular tubular portion 40 is inserted into the teeth 32 from the inner peripheral side and covers the periphery of the teeth 32. Of the peripheral walls constituting the rectangular tube-shaped portion 40, two fixed claws 44 are provided on each of two walls facing each other in the circumferential direction (hereinafter referred to as “side walls 40 s”). The fixed claw 44 is a cantilever member whose base end is connected to the side wall 40s and the front end is separated from the side wall 40s. This will be described in detail later.
鍔部42は、角筒状部40の外周側端部から外側に広がっている。鍔部42は、インシュレータ26をティース32に装着した際、ヨーク30の内周面に沿って位置し、当該ヨーク30とステータコイル24との間に介在する。 The collar portion 42 extends outward from the outer peripheral side end portion of the rectangular tube-shaped portion 40. The flange 42 is positioned along the inner peripheral surface of the yoke 30 when the insulator 26 is attached to the tooth 32, and is interposed between the yoke 30 and the stator coil 24.
ステータ20を製造する際には、ステータコア22の各ティース32にインシュレータ26を装着した状態で、各インシュレータ26の周囲(ひいてはティース32の周囲)に、予め巻回された単コイルを嵌め込んでいく。このとき、インシュレータ26をティース32に固定するために、従来から、インシュレータ26に凸部を、ティース32に凹部を形成し、両者を係合させていた。しかしながら、従来の技術では、インシュレータ26の凸部は、殆ど変位・変形しない単なる突起としていたため、インシュレータ26を装着する際に削れによる異物が生じるおそれがあった。これについて図9を参照して説明する。 When manufacturing the stator 20, a single coil wound in advance is fitted around each insulator 26 (and thus around the teeth 32) in a state where the insulator 26 is attached to each tooth 32 of the stator core 22. . At this time, in order to fix the insulator 26 to the tooth 32, conventionally, a convex portion is formed in the insulator 26 and a concave portion is formed in the tooth 32, and both are engaged. However, in the conventional technique, the convex portion of the insulator 26 is a simple protrusion that hardly displaces or deforms, so that there is a possibility that foreign matter due to scraping may occur when the insulator 26 is mounted. This will be described with reference to FIG.
図9は、従来のインシュレータ26の装着の様子を示す図である。従来のステータでは、インシュレータ26の側壁40sの内面に内側(ティース側)に向かって突出する凸部50を設け、ティース32の側面に、当該凸部50に対応する凹部52を設けていた。インシュレータ26を装着する際には、このインシュレータ26を、内周側からティース32に挿し込む。この挿し込みの際、凸部50は、ティース32の側面に向かって突出しているため、ティース32の側面に当たり、ティース32の側面と凸部50とが互いに擦れ合っていた。擦れ合った場合、ティース32に比べて柔らかいインシュレータ26が削れ、異物が生じるおそれがあった。 FIG. 9 is a diagram showing how the conventional insulator 26 is mounted. In the conventional stator, the convex part 50 which protrudes toward inner side (tooth side) was provided in the inner surface of the side wall 40s of the insulator 26, and the recessed part 52 corresponding to the said convex part 50 was provided in the side surface of the teeth 32. When the insulator 26 is mounted, the insulator 26 is inserted into the teeth 32 from the inner peripheral side. At the time of insertion, since the convex portion 50 protrudes toward the side surface of the tooth 32, the side surface of the tooth 32 and the convex portion 50 rub against each other. When rubbing each other, the insulator 26 that is softer than the teeth 32 is scraped off, and foreign matter may be generated.
また、図9の例とは逆に、ティース32の側面に凸部を、インシュレータ26の側壁40sの内面に凹部を設ける技術も一部で提案されている。この場合においても、インシュレータ26をティース32に挿し込む過程で、インシュレータ26が、ティース32の凸部と擦れ合い、削れるおそれがあった。 In contrast to the example of FIG. 9, a technique is also proposed in which a convex portion is provided on the side surface of the tooth 32 and a concave portion is provided on the inner surface of the side wall 40 s of the insulator 26. Even in this case, in the process of inserting the insulator 26 into the tooth 32, the insulator 26 may rub against the convex portion of the tooth 32 and be scraped off.
本実施形態では、こうした問題を避けるため、固定凹部36に係合する固定爪44を可動式にしている。これについて図4A、図4Bを参照して説明する。図4A、図4Bは、固定爪44周辺におけるインシュレータ26の横断面図である。 In the present embodiment, in order to avoid such a problem, the fixed claw 44 that engages with the fixed recess 36 is movable. This will be described with reference to FIGS. 4A and 4B. 4A and 4B are cross-sectional views of the insulator 26 around the fixed claw 44. FIG.
既述した通り、本実施形態の固定爪44は、その基端が側壁40sに繋がり、先端が側壁40sから分離した片持ち梁状部材である。この固定爪44の形成箇所は、他部位に比して薄くなっており、比較的、強度が弱い。そのため、固定爪44は、比較的、小さな力でも容易に揺動できる板バネのようになっている。また、固定爪44の先端は、周方向ティース側(周方向内側、図4Aにおける右方向)に向かって鉤状に屈曲している。この鉤状部分44aの長さLは、側壁40sの肉厚より大きくなっている。 As described above, the fixed claw 44 of the present embodiment is a cantilever member whose base end is connected to the side wall 40s and the front end is separated from the side wall 40s. The place where the fixing claw 44 is formed is thinner than other parts, and its strength is relatively weak. Therefore, the fixed claw 44 is like a leaf spring that can be easily swung with a relatively small force. Moreover, the front-end | tip of the fixed nail | claw 44 is bent in the hook shape toward the circumferential direction teeth side (circumferential inner side, the right direction in FIG. 4A). The length L of the flange portion 44a is larger than the thickness of the side wall 40s.
固定爪44は、無負荷状態では、図4Aに示すように、側壁40sの内面より外側(スロット側)に飛びだしている。一方、固定爪44は、周方向ティース向きの力Fを受けると、当該力Fの方向に揺動する。そして、この力Fを受けて、固定爪44の外面が、側壁40sの外面とほぼ一致する位置まで揺動したとき、固定爪44の先端(鉤状部分44a)は、側壁40sの内面よりティース側に突出する。そして、この側壁40sの内面よりティース側に突出した部分が、ティースの側面に設けられた固定凹部36に係合するように構成されている。 As shown in FIG. 4A, the fixed claw 44 protrudes outward (slot side) from the inner surface of the side wall 40s in the no-load state. On the other hand, when the fixed claw 44 receives the force F in the circumferential teeth direction, the fixed claw 44 swings in the direction of the force F. Upon receiving this force F, when the outer surface of the fixed claw 44 swings to a position that substantially coincides with the outer surface of the side wall 40s, the tip (the hook-shaped portion 44a) of the fixed claw 44 is toothed from the inner surface of the side wall 40s. Protrudes to the side. And the part which protruded in the teeth side from the inner surface of this side wall 40s is comprised so that it may engage with the fixed recessed part 36 provided in the side surface of the teeth.
次に、このインシュレータ26およびステータコイル24をティース32に装着する様子について図5A、図5Bを参照して説明する。図5Aおよび図5Bは、ステータ20の製造過程を示す概略的な横断面図である。図5Aに示すように、ステータ20を製造する際には、インシュレータ26を内周側からティース32に挿し込む。この時点で、固定爪44は、周方向ティース側の力を受けていない無負荷状態である。そのため、固定爪44は、側壁40sの内面よりスロット側に飛びだしている。したがって、このインシュレータ26をティース32に挿し込んだとしても、固定爪44は、ティース32の側面に当たることはなく、固定爪44とティース32の側面とが擦れ合うことはない。結果として、削れによる異物の発生を効果的に防止できる。 Next, how the insulator 26 and the stator coil 24 are attached to the teeth 32 will be described with reference to FIGS. 5A and 5B. 5A and 5B are schematic cross-sectional views showing the manufacturing process of the stator 20. As shown in FIG. 5A, when the stator 20 is manufactured, the insulator 26 is inserted into the teeth 32 from the inner peripheral side. At this time, the fixed claw 44 is in an unloaded state where it does not receive the force on the circumferential teeth side. Therefore, the fixed claw 44 protrudes from the inner surface of the side wall 40s to the slot side. Therefore, even if the insulator 26 is inserted into the tooth 32, the fixed claw 44 does not hit the side surface of the tooth 32, and the fixed claw 44 and the side surface of the tooth 32 do not rub against each other. As a result, it is possible to effectively prevent the generation of foreign matters due to shaving.
インシュレータ26をティース32に挿し込めば、続いて、予め巻回されてステータコイル24(単コイル)を、内周側からインシュレータ26の周囲(ひいてはティースの周囲)に挿し込む。このとき、ステータコイル24は、インシュレータ26の側壁40sや固定爪44の外面に当たりながら外周側に進む。この過程で、固定爪44は、周方向ティース向きの力を受けることになり、周方向ティース側に揺動する。そして、最終的には、図5Bに示すように、その先端(鉤状部分44a)が、側壁40sの内面よりティース側に突出し、ティース32の側面に設けられた固定凹部36に係合する。そして、この係合により、インシュレータ26は、ティース32に固定されることになる。 If the insulator 26 is inserted into the tooth 32, the stator coil 24 (single coil) is then wound in advance, and the stator coil 24 (single coil) is inserted around the insulator 26 (and thus around the teeth) from the inner peripheral side. At this time, the stator coil 24 advances to the outer peripheral side while hitting the side wall 40 s of the insulator 26 and the outer surface of the fixed claw 44. In this process, the fixing claw 44 receives a force in the circumferential teeth direction and swings toward the circumferential teeth side. Finally, as shown in FIG. 5B, the tip (the hook-shaped portion 44 a) protrudes from the inner surface of the side wall 40 s to the teeth side, and engages with the fixing recess 36 provided on the side surface of the tooth 32. The insulator 26 is fixed to the teeth 32 by this engagement.
以上の説明から明らかな通り、本実施形態では、固定爪44を可動式とし、無負荷状態では、固定爪44を側壁40sの内面よりスロット側に位置させているため、固定爪44とティースの側壁40sが擦れ合うことがなく、異物の発生を効果的に防止できる。また、ステータコイルの配置という、ステータ20の製造において必須の工程を実行することで、固定爪44を、側壁40sの内面よりティース側に突出させることができ、インシュレータ26をティース32に固定できる。換言すれば、新規の工程を追加することなく、インシュレータ26をティース32に固定できる。 As is clear from the above description, in this embodiment, the fixed claw 44 is movable, and in the no-load state, the fixed claw 44 is positioned on the slot side from the inner surface of the side wall 40s. The side walls 40s do not rub against each other, and the generation of foreign matters can be effectively prevented. In addition, by performing a step essential for manufacturing the stator 20, which is the arrangement of the stator coil, the fixing claw 44 can be protruded from the inner surface of the side wall 40 s to the teeth side, and the insulator 26 can be fixed to the teeth 32. In other words, the insulator 26 can be fixed to the teeth 32 without adding a new process.
なお、これまで説明した構成は、一例であり、角筒状部40に、ティース32に接離する方向に可動の固定爪44が設けられ、かつ、無負荷状態で固定爪44がインシュレータ26の周壁の内面より外側に位置しているのであれば、その他の構成は、適宜、変更されもよい。例えば、本実施形態では、一つの側壁40sの軸方向略中心位置に一つの固定爪44を設けている。しかし、固定爪44の位置や個数は、適宜変更されてもよい。したがって、一つの側壁40sに2以上の固定爪44を設けたり、側壁40sの上端近傍または下端近傍に固定爪44を設けたりしてもよい。また、固定爪44は、互いに対向する側壁40sの一方にのみ設けられてもよい。また、本実施形態では、固定爪44を、径方向に延びる薄板状としているが、固定爪44は、他の方向、例えば、軸方向に延びる形状としてもよい。 The configuration described so far is merely an example, and the rectangular tube-shaped portion 40 is provided with a fixed claw 44 that is movable in the direction of contact with and away from the teeth 32, and the fixed claw 44 of the insulator 26 is not loaded. As long as it is located outside the inner surface of the peripheral wall, other configurations may be changed as appropriate. For example, in the present embodiment, one fixing claw 44 is provided at a substantially central position in the axial direction of one side wall 40s. However, the position and number of the fixed claws 44 may be changed as appropriate. Therefore, two or more fixed claws 44 may be provided on one side wall 40s, or the fixed claws 44 may be provided near the upper end or the lower end of the side wall 40s. Further, the fixing claw 44 may be provided only on one of the side walls 40s facing each other. Moreover, in this embodiment, although the fixed claw 44 is made into the thin plate shape extended in radial direction, the fixed claw 44 is good also as a shape extended in another direction, for example, an axial direction.
また、本実施形態では、固定凹部36をティースの基端近傍(ティース32とヨーク30との境界近傍)に設けているが、固定凹部36の位置は、より内周側でもよい。なお、固定凹部36の位置を変更する場合には、当然ながら、固定爪44の位置もより内周側に変更する。また、固定爪44は、インシュレータ26の周壁に設けられるのであれば、側壁40sに限らず、他の壁面に設けられてもよい。例えば、図6に示すように、インシュレータ26の軸方向端壁(天壁)に固定爪44を設けてもよい。この場合、固定凹部36は、ティース32の軸方向端面(すなわち、軸方向端部の電磁鋼板または軸方向端部に取り付けられるエンドプレート)に設ければよい。かかる構成とした場合であっても、ティース32にインシュレータ26を装着した後、当該ティース32にステータコイル24を挿し込めば、固定爪44は、ステータコイル24のコイルエンド部に押され、内側(ティース側)に押し込まれ、固定凹部36に係合する。その結果、インシュレータ26が適切に固定される。 In the present embodiment, the fixed recess 36 is provided near the base end of the tooth (near the boundary between the tooth 32 and the yoke 30), but the position of the fixed recess 36 may be closer to the inner periphery. In addition, when changing the position of the fixed recessed part 36, naturally the position of the fixed nail | claw 44 is also changed to the inner peripheral side. Moreover, if the fixed nail | claw 44 is provided in the surrounding wall of the insulator 26, it may be provided not only in the side wall 40s but in another wall surface. For example, as shown in FIG. 6, a fixing claw 44 may be provided on the axial end wall (top wall) of the insulator 26. In this case, the fixed recess 36 may be provided on the axial end surface of the tooth 32 (that is, the electromagnetic steel plate at the axial end or the end plate attached to the axial end). Even in such a configuration, if the stator coil 24 is inserted into the tooth 32 after the insulator 26 is attached to the tooth 32, the fixing claw 44 is pushed by the coil end portion of the stator coil 24, and the inside ( It is pushed into the teeth side) and engages with the fixed recess 36. As a result, the insulator 26 is appropriately fixed.
また、本実施形態では、固定爪44を、先端が鉤状に屈曲した形状としているが、他の形状でもよい。例えば、製造時の抜き勾配を考慮して、図7に示すように、固定爪44を、先端に近づくにつれ、肉厚になる断面略三角形状としてもよい。かかる構成にした場合、インシュレータの製造を容易にできる。なお、この場合、固定爪44の先端の肉厚は、側壁40sの肉厚より大きくすることが望ましい。 In the present embodiment, the fixed claw 44 has a shape in which the tip is bent in a bowl shape, but may have other shapes. For example, considering the draft at the time of manufacture, as shown in FIG. 7, the fixed claw 44 may have a substantially triangular cross section that becomes thicker as it approaches the tip. In such a configuration, the insulator can be easily manufactured. In this case, it is desirable that the thickness of the tip of the fixed claw 44 is larger than the thickness of the side wall 40s.
また、本実施形態では、固定爪44を、片持ち梁状部材としているが、固定爪44は、ティースに接離する方向に可動で、無負荷状態において周壁の内面より外側に位置するのであれば、他の形態でもよい。例えば、図8Aに示すように、その両端が側壁40s(または軸方向端壁)に繋がるとともに、その中央が外側に凸に湾曲した帯状部材としてもよい。この固定爪44が内向き(ティースに近づく向き)の力を受けると、図8Bに示すように、固定爪44(湾曲部分)が、逆側、すなわち、内側(ティース側)に凸の湾曲部分に変形する。そして、この内側に凸の湾曲部分が、固定凹部36に係合する。 Further, in this embodiment, the fixed claw 44 is a cantilever member, but the fixed claw 44 is movable in a direction in which the fixed claw 44 comes into contact with and separates from the teeth and is positioned outside the inner surface of the peripheral wall in a no-load state. Other forms are possible. For example, as shown in FIG. 8A, both ends may be connected to the side wall 40s (or the axial end wall), and the center may be a belt-like member curved outwardly. When this fixed claw 44 receives an inward force (direction approaching the teeth), as shown in FIG. 8B, the fixed claw 44 (curved portion) is a curved portion that is convex on the opposite side, that is, on the inner side (tooth side). Transforms into The inwardly curved portion engages with the fixed recess 36.
また、本実施形態では、無負荷状態において、固定爪44を周壁の内面よりスロット側に位置させている。しかし、固定爪44は、ティースに接離する方向に揺動可能な片持ち梁状であれば、無負荷状態において、周壁の内面よりティース側に位置してもよい。この場合、インシュレータ26をティース32に挿入する際、固定爪44は、ティース32の側面に当たることになる。しかし、固定爪44が片持ち梁状であれば、固定爪44は、ティース32との強い擦れを避けるように、ティース32から離れる方向に揺動するため、図9に示す従来技術と比べて、固定爪44が受ける負荷は大幅に低減され、固定爪44の削れによる異物発生が効果的に防止される。 In the present embodiment, the fixed claw 44 is positioned closer to the slot than the inner surface of the peripheral wall in the no-load state. However, the fixed claw 44 may be positioned closer to the teeth than the inner surface of the peripheral wall in a no-load state as long as the fixed claws 44 are cantilevered so as to be swingable in the direction of contact with and away from the teeth. In this case, when the insulator 26 is inserted into the tooth 32, the fixing claw 44 hits the side surface of the tooth 32. However, if the fixed claw 44 is in the form of a cantilever, the fixed claw 44 swings away from the teeth 32 so as to avoid strong rubbing with the teeth 32, so that compared with the prior art shown in FIG. The load received by the fixed claw 44 is greatly reduced, and foreign matter generation due to the shaving of the fixed claw 44 is effectively prevented.
10 回転電機、12 ロータ、14 ロータコア、16 永久磁石、18 回転軸、20 ステータ、22 ステータコア、24 ステータコイル、26 インシュレータ、30 ヨーク、32 ティース、36 固定凹部、40 角筒状部、40s 側壁、42 鍔部、44 固定爪、50 凸部、52 凹部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating electrical machine, 12 Rotor, 14 Rotor core, 16 Permanent magnet, 18 Rotating shaft, 20 Stator, 22 Stator core, 24 Stator coil, 26 Insulator, 30 Yoke, 32 teeth, 36 Fixed recessed part, 40 Square cylindrical part, 40s Side wall, 42 collar part, 44 fixing claw, 50 convex part, 52 concave part.
Claims (5)
各ティースには、1以上の固定凹部が形成されており、
前記インシュレータは、
前記ティースに挿し込まれる角筒状部と、
前記角筒状部の周壁に形成され、前記固定凹部に嵌り込む固定爪であって、無負荷状態において、前記周壁の内面より外側に位置し、前記ティースに接離する方向に可動の固定爪と、
を備え、前記固定爪は、前記ティースに巻回された前記ステータコイルにより、前記固定凹部側に押されて、当該固定凹部に嵌り込む、
ことを特徴とする回転電機のステータ。 A stator of a rotating electrical machine comprising a stator core having a plurality of teeth, a stator coil wound around the teeth, and an insulator interposed between the stator core and the stator coil,
Each tooth has one or more fixed recesses,
The insulator is
A rectangular tube-shaped portion inserted into the teeth;
A fixed claw that is formed on the peripheral wall of the rectangular tube-shaped portion and fits into the fixed recess, and is located outside the inner surface of the peripheral wall in a no-load state, and is movable in the direction of contacting and separating from the teeth. When,
The fixed claw is pushed to the fixed concave portion by the stator coil wound around the teeth, and is fitted into the fixed concave portion.
A stator for a rotating electrical machine.
前記固定爪は、その基端が前記周壁に繋がり、前記基端を中心として揺動する片持ち梁状部材である、ことを特徴とする回転電機のステータ。 A stator for a rotating electrical machine according to claim 1,
The stator of the rotating electrical machine, wherein the fixed claw is a cantilever member whose base end is connected to the peripheral wall and swings around the base end.
前記固定爪は、先端において、内側に屈曲した鉤状である、ことを特徴とする回転電機のステータ。 A stator for a rotating electrical machine according to claim 2,
The stator of a rotating electrical machine, wherein the fixed claw has a hook shape bent inward at a tip.
前記固定爪は、先端に近づくにつれ肉厚になる断面略三角形状である、ことを特徴とする回転電機のステータ。 A stator for a rotating electrical machine according to claim 2,
The stator of a rotating electrical machine, wherein the fixed claw has a substantially triangular cross section that becomes thicker as it approaches the tip.
各ティースには、1以上の固定凹部が形成されており、
前記インシュレータは、
前記ティースに挿し込まれる角筒状部と、
前記角筒状部の周壁に形成され、前記固定凹部に嵌り込む固定爪であって、その基端が前記周壁に繋がるとともにその先端が前記周壁から分離した片持ち梁状で、前記ティースに接離する方向に可動の固定爪と、
を備え、前記固定爪は、前記ティースに巻回された前記ステータコイルにより、前記固定凹部側に押されて、当該固定凹部に嵌り込む、
ことを特徴とする回転電機のステータ。 A stator of a rotating electrical machine comprising a stator core having a plurality of teeth, a stator coil wound around the teeth, and an insulator interposed between the stator core and the stator coil,
Each tooth has one or more fixed recesses,
The insulator is
A rectangular tube-shaped portion inserted into the teeth;
A fixing claw that is formed on the peripheral wall of the rectangular tube-shaped portion and fits into the fixing recess, the base end of which is connected to the peripheral wall, and the tip of the fixing claw is separated from the peripheral wall, and is in contact with the teeth. A fixed claw that is movable in the direction of separation,
The fixed claw is pushed to the fixed concave portion by the stator coil wound around the teeth, and is fitted into the fixed concave portion.
A stator for a rotating electrical machine.
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